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2021/08/26
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一、总体优化思路

设计优化——降本增效

通过钢筋设计深化,实现一次、二次结构的有效结合,结构与临时措施的永临结合,结合数控技术,实现翻样、加工的数字化,从而有效减少接头和措施钢筋数量,从源头控制钢筋废料,对施工图纸的排布深化出图和料单输出,实现深化图和料单的统一。

数字加工——降低损耗

实施数控加工,提高钢筋加工的精度、减少钢筋废料的产生,最大限度减少手工操作加工的偏差,减少返工及废料的产生。

工艺优化——提升质量

钢筋工程的质量与工艺密切相关,通过对钢筋工艺优化,节点质量的控制,实现施工质量的提升。

集约施工——提高工效

通过钢筋工程的集约化施工,提高钢筋施工效率,便于管理,减少钢筋的二次搬运。

废料利用——提高效益

对钢筋废料进行二次利用,减少钢筋废料量,实现钢筋的高效利用。

二、设计优化

深化原则

钢筋排版先行

通过对钢筋的深化、排布、翻样,减少钢筋加工废料;通过钢筋深化排版、翻样,实现对钢筋锚固位置、搭接位置、接头位置的精细化,实现钢筋的节约。

统一规格

通过深化设计,为钢筋标准化加工提供方便,实现标准化生产。

与钢筋翻样互为补充

积极采用钢筋翻样软件,并结合排版图和施工蓝图出具料单,同时根据深化设计图校核料单,确保准确无误方可进行加工制作。

永临结合提效降本

由于基础底板、车库顶板厚度比较厚,钢筋深化时分析设备基础钢筋配筋,将塔吊等设备基础与基础底板等相结合,即将基础底板或车库顶板作为设备基础的全部或一部分,实现钢筋用量的降低。

多梁交叉节点钢筋绑扎优化

示例:L1为框架梁,亦为主梁;L3、L4高度相同,均小于主次梁的高度,这两个梁可视节点处为支座,伸入节点处的钢筋长度只要满足锚固要求即可以;L2为贯通主梁的次梁,梁顶标高同主梁标高。

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多梁交叉节点图

优化措施

将L2断面尺寸保持不动,将L1、L3、L4断面向下部整体加大,上部混凝土标高保持不变,相当于L1、L3、L4的截面增大,避免了上排钢筋无保护层,同时避免了节点混凝土顶标高抬高的问题。

注意事项

在钢筋绑扎前需对每道梁的受力情况进行分析,针对节点的复杂程度,可以采取普通梁节点的弯折方式、主次梁加腋方式进行处理。

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梁钢筋优化前

优化前L1、L2、L3、L4梁上排筋节点处钢筋叠加导致钢筋外露,保护层无法满足要求; 或者为避免钢筋外露,减少箍筋截面尺寸,梁有效截面不符合要求。

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优化后L1、L3、L4梁上排筋保护层加大, 保证了梁的有效截面尺寸满足设计要求。

预埋件节点优化

预埋件节点钢筋绑扎优化

示例:图为柱顶预埋件节点配筋图,在此类预埋件节点施工时,经常出现钢筋绑成后, 预埋件的构件与钢筋位置冲突,埋件无法放置,从而将钢筋割断或将埋件位置改变,这样会 造成严重的结构安全隐患或安装定位隐患。

优化措施

施工前,一定要进行钢筋位置与预埋件位置 的预排布,如有冲突及时与相关部门联系调整埋 件或调整钢筋,确保埋件的一次性安装到位,确 保埋件的锚固与定位符合要求。

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预埋件节点配筋图

钢筋取整

柱非顶层钢筋下料优先选用整数长度3m、4m、5m、6m(基本模数为0.5m),在顶层才做适当调整;梁上、下部通长筋同时考虑搭接点后,优先选用整数长度钢筋截断,避免定尺长

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度钢筋的余料产生

 

竖向钢筋连接

示例:在施工中某工程地下两层、层高4.5m、外墙柱为钢筋砼结构、钢筋ø14@150, 连接方式采用绑扎搭接,外墙总长约450m。

钢筋翻样时地下室外墙柱钢筋,基础插筋由筏板伸至上一层板面, 减少地下二层一个绑扎搭接量。

基础层高度在6m 左右的地下室基础外墙。

钢筋翻样、下料时,尽量利用12m 原材,长短钢筋错开,不产生废料。

优化前必须与技术部、劳务队伍沟通,提前插入外架搭设工作。

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接头排布图

 

框柱内箍尺寸优化

在施工中某工程地上三十六层、层高 3m、框架剪力墙结构、框柱钢筋ø16-25,框柱箍筋全部为 4 支箍。钢筋翻样时将 4 支箍的内箍尺寸优化 20mm,减少下料长度。

如下图:

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框柱内箍尺寸优化

注意事项:
 先要和监理沟通好,提前准备好支撑材料。
 钢筋翻样、下料时,尽量长短钢筋错开,不产生废料。

筏板高低互相锚固位置深化

因建筑主楼的基础筏板远远厚于车库筏板,图纸要求筏板变截面上部钢筋在车库筏板交点互锚。

项目部选择车库筏板较小直径的钢筋锚入主楼筏板内,节省钢筋直径之间的比重量差。

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墙体筏板内水平定位筋深化

框架剪力墙结构、筏板厚度比较厚,在施工墙体竖向钢筋时一般在基础筏板上设置墙体定位筋,剪力墙锚入筏板节点参照建筑图集。

项目施工时对筏板面筋深化,替代墙体筏板内顶面的两侧定位筋即采用结构中的钢筋代替临时固定的钢筋。

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注意事项:做好翻样、现场绑扎交底工作;在绑扎筏板面筋时,对准墙体放线位置进行绑扎,方便与墙插筋位置一致。

起步筋设置

剪力墙竖向钢筋起步筋距暗柱钢筋间距为一个剪力墙竖向钢筋间距

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楼层板起步筋为距墙、梁边1/2板筋间距。

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剪力墙水平分布筋设置

L型剪力墙转角长度小于2m时,剪力墙水平分布筋一次下料到位,减少连接接头。

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端部有暗柱时剪力墙水平分布钢筋紧贴角筋内侧弯折,减少剪力墙水平分布钢筋长度。

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钢筋接头优化

梁上有架立筋时,架立筋与非贯通筋的搭接是150mm,不需要按照梁上贯通筋搭接长度等于锚固长度的要求,减少钢筋搭接长度。

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二次结构构造柱钢筋配筋时仅设置一个钢筋接头,钢筋接头设置在根部。主体施工阶段插筋,构造柱定位箍筋与板筋绑扎牢固,构造柱上部钢筋植筋与梁板连接。

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楼层板面筋下料深化

在框架剪力墙结构施工时项目对相邻两块间距、型号相同的板进行深化,分别对 断开锚固和通长布置费用做对比,最后选择费用最低的通长布置方式。

深化如下图:

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注意事项:

项目优化前要对通长布置的下料长度做好测算,目前最长的下料尺寸一般不超过 12m。

钢筋翻样、下料时,尽量长短钢筋错开,不产生废料。

塔吊基础与建筑基础共用深化

建筑基础底板一般厚度比较厚,采用基础底板替代或部分替代塔吊基础底板,能 够起到节约或降低塔吊基础的措施费。

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注意事项:

先要与设计院沟通好,塔吊布 置在筏板内,对结构有没有影响。

钢筋翻样、下料时,尽量考虑好与塔吊基础的预留长度,减少废料。

适用于塔吊基础工程量不单独计量的项目。

塔吊基础与建筑基础共用深化

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深化后(塔吊基础深化到筏板中)

注意事项:
 先要与设计院沟通好,塔吊布置在筏板内,对结构有没有影响。
 钢筋翻样、下料时,尽量考虑好与塔吊基础的预留长度,减少废料。
 适用于塔吊基础工程量不单独计量的项目(仅计算突出基础底板部分)。

竖向钢筋连接的深化

在图纸中,通常要求连接方式竖向大于等于 18 采用直螺纹套筒,18以下钢筋以下为绑扎。

项目部在施工时分别对电渣压力焊、直螺纹套筒、绑扎费用做对比, 最后选择费用最低 的电渣压力焊方式连接。

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注意事项:
 深化前必须与设计单位沟 通,办理技术洽商。
 施工前要了解钢筋的市场 价格,绑扎所用钢筋价格随市 场波动变化。

圈梁代替过梁的深化

在楼层超过4米的商业、办公建筑中,砌体工程需要设置圈梁。

现场通过深化,将圈梁布置在门窗过梁标高处,代替门窗过梁 ,既能减少工作量又能提 高工程质量。

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三、工艺优化

1、优化原则

 工艺优化思路

通过工艺的优化,将工艺节点施工方法进行固化,保证了工程质量。

 措施钢筋替代

在施工中为了控制墙体的截面、钢筋的位置,往往大量施工措施筋来进行定位、控制,采用更 为廉价的混凝土顶墙棍和马镫。

 钢筋负偏差

在钢筋翻样下料过程中,应充分利用允许负偏差,减少钢筋用量和接头长度。

 钢筋加工优化

钢筋加工中产生的废料,是钢筋损耗的一个重要渠道,积极采用数字化加工机械,通过优化设计和翻样的电子化,结合数控技术,能够结合钢筋材料的模数来进行加工,减少钢筋废料的产生。

 工艺优化标准化

钢筋施工前,对钢筋绑扎、连接、限位的设置、节点的优化,实现钢筋施工的标准化、规范化作业,防止钢筋施工的质量通病的发生,降低返工等损失,提高经济效益。

 长短合理搭配

同一种钢筋下料不能受料单先后顺序制约,应先截长料、所余钢筋与其他钢筋长度搭配使用。

示例:9m钢筋下料:①号筋4.2m;②号筋4.7m。如按料单的顺序分别下料,在截断①号筋 时9-4.2×2 =0.6m 短头出现,而如果先截②号筋剩余4.3m,若采用①+②组合,就只余下0.1m。

 钢筋相加下料

示例:如两种长度的ø20钢筋,其数量相近。现场有 9m长钢筋。①号筋ø20 长3.9m;②号筋ø20 长 4.9m。3.9m+4.9m =8.8m,只有0.2m短头。

 钢筋混合下料

在钢筋下料时,为了减少钢筋短头,需要经常采用相加法和混合法下料。
示例:如现场有12m长的钢筋,两种长度的ø20负弯矩筋:①号筋3.8m、②号筋4.2m。不要单独下料,可进行优化组合。3.8×2+4.2=11.8,只有0.2m 短头。

 有选择进料

对同直径钢筋进行筛选组合,综合考虑,尽量减少废料长度。
示例:如料长2.23m,2.23×4=8.92m,2.23×5=11.15m则应进场 9m 长钢筋。

 柱筋上下结合下料

示例:如框架层高4.2m,常见9m或12m钢筋上截取4.2m柱筋,均有大量的废短头及焊接头 出现。如果把第2层柱与第3层结合起来推算,柱筋总长为4.2m+4.2m=8.4m,也有废料,如果 第2层柱筋取用4.5m(易从9m长整尺钢筋上取得),第3层柱筋取用4m(易从12m长整尺钢筋上取 得),则 4.5m+4m=8.5m,2层柱纵筋露出长度650mm,则第3层柱纵筋露出4.5-
4.2+0.65=0.95m,第4层柱纵筋露出长度0.65+(8.5-8.4)=0.66m。无任何短头钢筋出现。

 无短头起头钢筋下料法

示例:12m板筋绑扎搭接,为避免短头,先截长度+后余长度=12m。①2m+10m=12m,②3m+9m=12m,③4m+8m=12m,④5m+7m=12m。可任取两组,并成一组。

2、钢筋加工

 数控立式钢筋弯曲机是一款经济 型的钢筋自动弯曲设备,它主要是将 定尺切断后的钢筋弯曲成不同形状的设备。 本机可实现双向同时弯曲钢筋, 自动化程度高,操作简便易行。

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 通过钢筋优化设计与数控钢筋弯曲机相结合,能 够减少盘圆钢筋的调直、加工中间的损耗,实现盘圆 到成型钢筋的自动化、集约化生产。

 弯曲过程采用数控系统控制,设定好程序后,钢 筋可以自动弯曲成型,自动化程度高,操作简便易行。

 可弯曲钢筋最大直径为ø32

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钢筋自动弯箍机

全自动数控钢筋弯箍机,能自动完成钢筋 的矫直、定尺、弯曲成型和切断等工序。本设 备双人操作,轻便灵活,生产效率是手工弯曲 的3-5倍。

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钢筋机械连接

加工钢筋螺纹的丝头、牙形、螺距等必须与连接套牙形、螺距一致,且经配套的量规检验合 格;经自检合格的钢筋丝头,应对每种规格加工批量随机抽样 10%且不少于 10 个;把钢筋端 部加工好的螺纹套上塑料保护套,以免损坏螺纹或被污物污染。

套筒每端不得有一扣以上的完整丝扣外露。拧紧扭矩值应符合钢筋机械连接通用技术规程, 经检验合格的接头进行标识。

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电渣压力焊连接

钢筋的级别直径下料长度必须符合料表要求,端部应平直无马蹄形弯曲弯扭变形,端部200mm 无腐蚀,砼浆。焊剂应存放在干燥的库房内防止受潮使用前应进行烘干处理,重复回 收使用时, 应除去熔渣和杂物,并应和新焊剂混合均匀后使用。不同直径钢筋焊接时,上下 两根钢筋应在同一轴线上。电渣焊钢筋轴心位移不超过 0.1d,≤2mm。接头处的弯折角不大 于 4°,焊包凸出钢筋表面的高度≥4mm。

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钢筋绑扎

Ø  绑扎梁板钢筋前将偏位竖向钢筋采取必要的矫正措施。

Ø  柱主筋接头在同一高度截面不得超过 50%;两个接头间距符合设计及规范要求。

Ø  墙柱水平筋端头绑扎牢固。

Ø  钢筋间距均匀,绑扎牢固。

Ø  箍筋加密区满足设计及规范图集规定;柱梁交接处核心箍筋的设置到位。

Ø  墙柱钢筋在砼浇筑前应事先做好成品保护措施(如采取包裹措施等);下层伸出的柱纵 向筋或插筋上的混凝土、油渍、锈斑和其他污物应清理干净。

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平台钢筋绑扎前弹线

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基础钢筋马镫优化

Ø  针对高层、超高层建筑基础筏板钢筋直接在Φ28以上、筏板厚度1.8m以上时,钢筋马凳如采用成品钢筋加工,导致措施筋量大,费用高,如项目合同为按实结算,在图纸会审时将措施筋变更为槽钢支撑体系,画入图纸中,计入实体,按实结算。

Ø  普通项目筏板基础钢筋马凳采用板面钢筋下置代替马凳筋。

Ø  普通筏板钢筋“几”字型马凳,采用板面上层受力筋下置加“L”型支撑马凳。

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梁二排筋垫铁

结构梁二排筋采用ø25钢筋作为垫铁时,禁止采用长钢筋斜放,垫铁长度=梁宽-两侧钢筋保护层。

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楼层板马镫优化

Ø  通常情况下,钢筋,在常常钢筋,不但浪费大量浪费

Ø  项目在施工前对钢筋马镫、混凝土马镫、塑料马镫、成品金属马镫费用做对比,  最后选择费用最低的马镫布置。

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注意事项:先要了解当地环境能否使用混凝土马镫;使用范围为 100-200mm 厚楼层板。

Ø  通常情况下,钢筋,在常常钢筋,不但浪费大量浪费

Ø  项目在施工前对钢筋马镫、混凝土马镫、塑料马镫、成品金属马镫费用做对比,  最后选择费用最低的马镫布置。

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注意事项:先要了解当地环境能否使用塑料马镫;使用范围为 100-200mm 厚楼层板。

Ø  通常情况下,钢,在常常钢筋,不但浪费大量浪费

Ø  项目在施工前对钢筋马镫、混凝土马镫、塑料马镫、成品金属马镫费用做对比,最后选择费用最低的马镫布置。

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注意事项:

1、先要了解当地环境能否使用成品马镫;使用范围为 100-200mm 厚楼层板。
2、悬挑板宜采用通长钢筋

节点混凝土采用阻断器工艺

框架结构在梁柱节点处一般会存在二个以上强度等级的混凝土,为了防止混凝土出现混浇, 采用刹槎来解决。墙柱外侧500mm且≥1/2梁高位置用采用钢筋制作的混凝土阻断器进行刹槎。

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钢筋限位

竖向梯子筋允许偏差±5mm 以内。竖向梯子筋采用比墙筋大一个规格制作,用以代替结构筋,间距为墙体厚度减去2 个保护层厚度减去 2 个水平筋厚度,水平筋内置时为墙体 厚度减去两个保护层。

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水平梯子绑扎高度次浇混凝完成向上 200mm

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为确保墙体转角处暗柱竖向甩槎钢筋的间距、排距以及保护层厚度准确,在墙体混凝土 浇筑之前,应使用预制的暗柱定位箍将暗柱竖向甩槎钢筋固定牢固。定位箍安装高度高于混 凝土浇筑完成面300。本限位可以周转使用。

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为确保框架柱甩槎钢筋的空间位置准确,在柱筋绑扎完毕合模前,使用定位箍将柱甩 槎钢筋固定,定位箍安装高度距混凝土完成面上300mm。该措施筋属于可周转材料。

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为确保后浇带、施工缝处甩槎钢筋的空间位 置和保护层厚度准确,需设置定制的梳子板对钢 筋进行固定,使施工缝处混凝土密实、饱满。

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后浇带模板安装成型效果

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后浇带模板大样

 

为保证水平钢筋的间距、排距以及钢筋的保护层厚度,宜在墙体中设置钢筋定位卡具,钢筋定位卡具采用ø14钢筋和ø6钢筋制作,卡具采用“双F型”,在墙体中梅花形布置,间距600。

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为确保墙体合模后的截面尺寸准确,应在墙体钢筋骨架上设置预制砂浆成品顶模块,长度等 于墙截面尺减2mm,间距600mm,梅花形布置。合模时模板面与其顶紧。(预制墙体顶模块不 应用于地下室外墙、人防墙体和有防水要求的墙体)

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剪力墙端部水平钢筋工艺

剪力墙端部水平钢筋应伸至对边且有15d直拐,施工中注意控制水平钢筋应伸至对边竖筋 内侧,转角墙外侧水平筋应连续通过转弯。

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四、变废为宝

分级设置

现场设置两级废料池,一级废料池分类堆放长度≥400mm的钢筋短头,二级废料 池堆放长度<400mm的钢筋短头。

一级废料池

钢筋短料应按规格、型号、长度分类堆放并垫好垫木,以0.4~1米为一个标准段,1~1.5米为一个标准段,1.6~2米为一个标准段,2.1~2.5米为一个标准段,2.6~3.0米为一个标准段进行堆放。现场地下室、马镫、定位框、二次结构等部位措施钢筋必须充分利用废旧钢筋。

二级废料池

对于现场模板定位筋、吊模加固支撑点、螺杆改造接长、二排筋垫铁、水电线盒 固定筋等部位必须优先采用二级废料池内钢筋短料。

管理规定

每个施工段施工完成后应安排专人将剩余半成品钢筋收集整理,下一施工段使用,  严禁直接或截断后投放废料池。废料池中钢筋必须及时配用,禁止长时间堆放报废。

短料钢筋利用

在施工中,由于钢材规格问题导致现场大量出现短料钢筋,为了对钢筋进行利用, 将长度≥500mm,直径16及以上短料钢筋用套筒连接(12、14钢筋采用电渣压力焊 连接),达到钢筋下料零损耗的要求。

优化如下图:

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现场短料钢筋连接图

 

注意事项:

 先要和现场监理沟通,将短料钢筋用套筒链接,每层使用一部分。
 钢筋翻样、下料时,尽量长短钢筋错开,不产生废料。
 优化前必须与技术部、劳务队伍沟通。
 套筒连接的钢筋,最好使用到非主要受力构件。

 混凝土工程:制作马凳;制作浇筑通道;焊接制作梯子筋。
 模板工程:对拉螺杆接长改造;制作模板定位筋;吊模加固及铝模斜撑的支撑点。
 钢筋工程:制作拉钩;构造柱、门窗过梁等插筋;小洞口加筋。
 其他工程:制作各类支架等小构件;制作吊装容器;焊接小型落地洞口防护栅栏; 悬挑脚手架钢管定位筋;水电消防线盒的固定件;排水沟钢筋篦子。

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